金屬的電化學(xué)防護(hù) 高二上學(xué)期化學(xué)蘇教版（2019）選擇性必修1

選擇性必修一學(xué)化JS第三單元金屬的腐蝕與防護(hù)2金屬的電化學(xué)防護(hù)日常生產(chǎn)和生活中，人們采取了多種防止金屬腐蝕的措施。請(qǐng)通過實(shí)地調(diào)查、參觀走訪、查閱資料等方式，了解生產(chǎn)、生活中常用的防止金屬腐蝕的方法，分析這些方法能防止金屬腐蝕的原理，并將你獲取的信息與同學(xué)討論后填入下表。調(diào)查研究防止金屬銹蝕最常用的方法是在金屬的表面覆蓋保護(hù)層，如在鋼鐵表面涂油或油漆、覆蓋塑料、鍍不活潑金屬等。通過上述措施使鋼鐵與空氣、水隔絕，以達(dá)到防止鋼鐵銹蝕的目的。由于金屬常常發(fā)生電化學(xué)腐蝕，而電化學(xué)腐蝕的原因是在金屬表面形成原電池。因此，除了采用在金屬表面覆蓋保護(hù)層外，我們還可以利用原電池原理來保護(hù)金屬，防止金屬腐蝕。金屬在發(fā)生電化學(xué)腐蝕的過程中，總是作為原電池負(fù)極（陽極）的金屬被氧化（失去電子）而腐蝕，作為原電池正極（陰極）的金屬不被腐蝕。因此，使被保護(hù)金屬作為正極，是有效地防止被保護(hù)金屬腐蝕的方法之一。在鐵的表面鍍上一層金屬是常見的防止鐵生銹的方法，常見的有鍍錫（馬口鐵）和鍍鋅（白鐵皮），當(dāng)馬口鐵和白鐵皮上的金屬鍍層損壞時(shí)，鍍層金屬和鐵在潮濕的空氣中會(huì)形成原電池。試分析上述兩種原電池中，哪一種情況下鐵不容易被腐蝕？為什么？交流討論利用原電池原理保護(hù)金屬的一種方法是犧牲陽極的陰極保護(hù)法。該方法是將被保護(hù)金屬與比其更活潑的金屬連接在一起，更活潑的金屬（如鎂、鋅等）作陽極（負(fù)極），在不斷被腐蝕后定期更換，而作為陰極（正極）的金屬就不易被腐蝕而得到保護(hù)。此法常用于保護(hù)海輪外殼及石油管道等。另外，還可以采用外加電流的陰極保護(hù)法防止金屬腐蝕。例如，將被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備作為陰極，另加惰性電極作為陽極，兩者都處在電解質(zhì)溶液（如海水）中，接上外加直流電源。通電后，電子流向被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備，在鋼鐵表面積累了大量的負(fù)電荷，從而抑制鋼鐵失去電子，阻止鋼鐵被腐蝕。外加電流的陰極保護(hù)法主要用于防止土壤、海水及河水中金屬設(shè)備的腐蝕。除了用電化學(xué)方法防止金屬腐蝕外，也可以采用改變金屬組成或結(jié)構(gòu)的方法。例如在金屬中添加其他元素制成耐蝕合金等。金屬腐蝕每年給社會(huì)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失，為減少其危害，我們可以依據(jù)金屬腐蝕的原理，尋找出更合適的方法防止金屬腐蝕。如，將鋁片浸入濃硫酸或濃硝酸時(shí)，鋁片表面就會(huì)產(chǎn)生一層致密的氧化鋁膜，從而阻止鋁進(jìn)一步被氧化，達(dá)到保護(hù)鋁的效果。因此，可以用鋁罐車運(yùn)輸冷的濃硝酸和濃硫酸。鐵在NaOH和NaNO2的混合溶液中發(fā)藍(lán)、發(fā)黑，使鐵表面形成一層致密的氧化膜，也可防止鐵腐蝕。學(xué)科提煉金屬腐蝕原理的合理利用其實(shí)，合理利用金屬腐蝕的原理也可以為人類的生產(chǎn)、生活服務(wù)，例如，印刷電路的制作、電化學(xué)刻蝕、等離子刻蝕技術(shù)等都是金屬腐蝕原理在生產(chǎn)技術(shù)中的應(yīng)用。又如，生活中常用的“暖貼”正是利用吸氧腐蝕的原理制造的。事物的變化都有兩面性，我們必須學(xué)會(huì)辯證地分析事物，在避免不利因素的同時(shí)，應(yīng)用其合理的成分為人類服務(wù)。思考：根據(jù)金屬腐蝕的原理，你能想出什么防止金屬腐蝕的方法？1、金屬表面覆蓋保護(hù)層如涂油漆、油脂、塑料、陶瓷等，鍍上一層耐腐蝕的金屬(Zn、Sn、Cr等)，或氧化形成致密的氧化物薄膜作保護(hù)層。原理：